Question

一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2Kg．汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×10³N，汽油的热值q=4.6×10⁷J/Kg．问：
（1）汽车在这段时间内消耗的功率（即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量）是多少？
（2）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？
（3）比较（1）和（2）的结果，你有什么发现？简要分析原因（写出两条即可）．

Answer

（1）根据燃料燃烧放出热量公式Q=mq可计算汽油完全燃烧释放的热量，根据功率公式P=可计算汽油消耗的功率．
（2）根据速度公式s=vt计算汽车在10min内通过的路程，根据做功公式W=FS计算汽车牵引力在10min内做的功，根据功率公式计算牵引力做功的功率．
（3）分析计算结果可得正确结论．
【解析】
（1）汽油完全燃烧释放的热量：Q放=m2q=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J（3分）
汽油消耗的功率：
答：汽油消耗的功率为9.2×104W
（2）汽车在10min内通过的路程s=vt=20m/s×600s=1.2×104m
汽车牵引力在10min内做的功W=Fs=1.2×103N×1.2×104m=1.44×107J
汽车牵引力做功的功率（3分）
答：汽车牵引力做功的功率为2.4×104W
（3）发现：汽车牵引力做功的功率小于消耗的功率．
原因包括：汽油没有完全燃烧；废气带走一部分热量；由于热传递损失一部分能量；克服摩擦消耗一部分能量等）．（写出其中两条即可）（2分）